Эл.ап.срс Чингис (2). Тменгі вольтті рылыларды тадау

• Название: Тменгі вольтті рылыларды тадау
• Дата: 26.10.2022
• Размер: 0.94 Mb.
• Имя файла: Эл.ап.срс Чингис (2).docx
• Тип: Документы; #754751
• страница: 1 из 4

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СӘТБАЕВ УНИВЕРСИТЕТІ
ЭиМ институты

­Энергетика кафедра­сы


СӨЖ-1
Тақырыбы: Төменгі вольтті құрылғыларды таңдау

№	Жұмысты орындау сапасы	Баға диапазоны	Орындалған %
1	Орындалған жоқ	0%
2	Орындалды	0-50%
3	Материялдық өзіндік жүйелендіру	0-10%
4	Талап етілген көлемде және көрсетілген мерзімде орындау	0-5%
5	Қосымша ғылыми әдебиеттерді пайдалану	0-5%
6	Орындаған тапсырманың ерекшелігі	0-10%
7	СӨЖ-ді қорғау	0-20%
	Қорытынды:	0-100%

Оқытушы: Хидолда Е.

Студент: Бакытжанов Чингис

Мамандығы: Энергетика


Алматы 2022 ж

Ф КазҰТЗУ 706-06. СӨЖ

Содержание :

Расчет номинального, пускового и ударного пускового тока электродвигателя 7

Расчет номинального тока второй линии (линии с нагрузкой) 7

Расчет номинального тока третьей линии (линия от трансформатора до распределительной шины) 7

Выбор сечения и тип кабелей, соединяющих электродвигатель с питающим трансформатором 7

Расчет сопротивлений кабелей 8

Расчет токов короткого замыкания (КЗ) 10

Определение ударного тока на выводах электродвигателя 12

Проверка условия нормального пуска двигателя 12

1.1Схема управления и защиты электродвигателя 14

1.2Перечень аппаратуры управления и защиты, которую необходимо выбрать 15

1.3Перечень основных технических требований, по которым выбирались автоматы с указанием их значений, а так же результаты выбора аппаратуры управления и защиты; формулы заказа выбранных аппаратов 16

1.3.1Выбор автоматического выключателя QF3 16

1.3.2Выбор автоматического выключателя QF4 18

1.3.2.1Проверка необходимых условий 19

1.3.2.2Общий вид и габаритные размеры автоматического выключателя QF4 20

1.3.2.3Формулировка заказа: 20

1.3.3Выбор автоматического выключателя QF2. 20

1.3.3.1Проверка необходимых условий 21

1.3.4. Формулировка заказа: 22

1.3.5 Выбор пускателя. 22

1.3.5.1Проверка необходимых условий 23

1.3.5.2Общий вид и габаритные размеры пускателя 23

1.3.5.3Формулирование заказа 23

1.3.6Выбор предохранителя и проверка условий 23

1.3.6.1Общий вид и габаритные размеры предохранителя 24

1.3.6.2Формулировка заказа 24

1.3.7Выбор кнопок управления 24

1.3.7.1 Формулирование заказа 25

1.3.8Выбор зажимов 26

1.3.8.1Общий вид и габаритные размеры зажимов 26

1.3.8.2Формулировка заказа 26

1. Задание на расчет 3

2. Радиальная схема электроснабжения 4

3. Предварительные расчеты цепи питания асинхронного двигателя 6

3.1 Расчет номинального, пускового и ударного пускового тока электродвигателя 6

3.2 Расчет номинального тока второй линии (линии с нагрузкой) 6

3.3 Расчет номинального тока третьей линии (линия от трансформатора до распределительной шины) 6

3.4 Выбор сечения и тип кабелей, соединяющих электродвигатель с питающим трансформатором 6

3.5 Расчет сопротивлений кабелей 7

3.6 Расчет токов короткого замыкания (КЗ) 9

3.7 Определение ударного тока на выводах электродвигателя 11

3.8 Проверка условия нормального пуска двигателя 11

4. Выбор автоматических выключателей, магнитных пускателей, тепловых реле, предохранителей и других элементов цепи 12

4.1 Схема управления и защиты электродвигателя 12

4.2 Перечень аппаратуры управления и защиты, которую необходимо выбрать 13

4.3 Перечень основных технических требований, по которым выбирались автоматы с указанием их значений, а так же результаты выбора аппаратуры управления и защиты; формулы заказа выбранных аппаратов 14

4.3.1 Выбор автоматического выключателя QF3 14

4.3.2 Выбор автоматического выключателя QF4 16

4.3.2.1 Проверка необходимых условий 16

4.3.2.2 Общий вид и габаритные размеры автоматического выключателя QF4 17

4.3.2.3 Формулировка заказа: 17

4.3.3 Выбор автоматического выключателя QF2. 17

4.3.3.1 Проверка необходимых условий 18

4.3.4 . Формулировка заказа: 18

4.3.5 Выбор пускателя. 18

4.3.5.1 Проверка необходимых условий 19

4.3.5.2 Общий вид и габаритные размеры пускателя 19

4.3.5.3 Формулирование заказа 19

4.3.6 Выбор предохранителя и проверка условий 20

4.3.6.1 Общий вид и габаритные размеры предохранителя 20

4.3.6.2 Формулировка заказа 20

4.3.7 Выбор кнопок управления 20

4.3.7.1 Формулирование заказа 21

4.3.8 Выбор зажимов 21

4.3.8.1 Общий вид и габаритные размеры зажимов 22

4.3.8.2 Формулировка заказа 22

Список используемой литературы 23
Задание на расчет

Система:

Тип схемы электроснабжения (рис.1) ……………………………………………………радиальная
Трансформатор:

Номинальная мощность питающего трансформатора……………………………Sном,100 кВА

Номинальное линейное напряжение ……………………………………….………Uном.л,380 В

Напряжение короткого замыкания ……………………………………………….. U_k%,=4,5%

Соотношение сопротивлений питающей системы и трансформатора ………….x_c/x_T=0,1

Активное сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора (таблица 1, приложение 1)…………………………………………………………………………. r_Т=36,3мОм

Индуктивное сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора (таблица 1, приложение 1)…………………………………………………………………………. x_Т=66мОм
Кабельные линии (рис.1)

Длина 1-го соединительного кабеля …………………………………………………………l₁= 20м

Длина 2-го соединительного кабеля …………………………………………………………..l₂=8м

Длина 3-го соединительного кабеля ………………………………………………………… l₃= 10м

Материал токопроводящей жилы ……………………………………………………………...мыс
Электродвигатель

Обозначение двигателя на радиальной схеме …………………………………………….М

Кратность пускового тока ……………………………………………………………………..К_I=7

Время пуска двигателя ………………………………………………………………………...t_п= 4 с

Номинальная мощность ……………………………………………………………………..P₁=5,5 кВт.

КПД%……………………………………………………………………………………………….85%

Коэффициент мощности cos(φ₁)…………………………………………………………………….0,8
Нагрузка

Номинал ток….................................................................................................................Iном.наг.=25A
Радиальная схема электроснабжения





Рис.1.

В начале энергосистемы с индуктивным сопротивлением X_C подаётся напряжение на питающий трансформатор T с параметрами S_ном; U_к%; X_T .

С питающего трансформатора T напряжение через автоматический выключатель QF1, который предназначен для защиты трансформатора от перенапряжений, подается на шинопровод. С шинопровода через автоматический выключатель QF2 и через кабель длиной L1 напряжение подается на другой шинопровод, и затем через автоматический выключатель QF3 и через кабель длиной L2 напряжение подается непосредственно на двигатель M, и через автоматический выключатель QF4 и через кабель длиной L3 напряжение подается непосредственно на нагрузку.

Как видно, радиальная схема электроснабжения служит для распределения напряжения между потребителями.
Предварительные расчеты цепи питания асинхронного двигателя

Расчет номинального, пускового и ударного пускового тока электродвигателя

Номинальный ток двигателя определяется как [5]:

,

где Р_ном - номинальная мощность двигателя; U_ном.л - номинальное линейное напряжение на обмотке статора;  - коэффициент полезного действия при номинальном моменте на валу двигателя; cos₁ - коэффициент мощности.

I_ном.дв А

Пусковой ток двигателя:

,

где k_I – кратность пускового тока двигателя.

I_п.дв=7*12,3=86,12А

Ударный пусковой ток двигателя (амплитудное значение):

,

I_уд.п =1.3*1.41*86,12=157,85А

Расчет номинального тока второй линии (линии с нагрузкой)

I _{ном.нагр}=25 А

Расчет номинального тока третьей линии (линия от трансформатора до распределительной шины)

Номинальный ток определяется как : I _{ном.общ} = I _ном.дв+I _{ном.нагр} =12,3+25=37,3А

Выбор сечения и тип кабелей, соединяющих электродвигатель с питающим трансформатором

Выбор сечения кабелей низкого напряжения, соединяющих электродвигатель с питающим трансформатором, по номинальному напряжению и току надо вести, учитывая, что длительно допустимый ток кабеля должен быть на 20 % больше номинального тока линии (см. п.п. 1.3.10. табл. 1.3.6., 1.3.7. [10]). Сечение PEN проводника выбирать равным фазному.

А) Кабель, соединяющий трансформатор и распределительную шину l₁=20 м.

Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами, проложенные в одной трубе.

Б) Кабель, соединяющий двигатель и распределительную шину l₂=8 м.

Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами, проложенные в одной трубе.

В) Кабель, соединяющий нагрузку и распределительную шину l₃=10 м.

Провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами, проложенные в одной трубе.

Расчет сопротивлений кабелей

Для расчета сопротивлений кабелей для выбранного сечения по таблице 2 (см. приложение 1) находят удельное активное сопротивление r_уд и удельное реактивное сопротивление х_уд

Сопротивление кабеля:

;

где l_к - длина соединительного кабеля.
Таблица параметров кабелей

Номер кабеля Параметр	1	PEN1	2	PEN2	3	PEN3
Длина кабеля l, м	20	20	8	8	10	10
Номинальный ток нагрузки кабеля In, A	37,3	37,3	12,3	12,3	25	25
Длительно допустимый ток кабеля Iд.д., A	38	38	27	27	27	27
Материал	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu	Cu
Количество жил	3	3	3	3	3	3
Сечение q, мм2	2,5	2,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Удельное активное сопротивление rуд, мОм/м	5,65	5,65	5,65	5.65	5,65	5,65
Удельное реактивное сопротивление xуд, мОм/м	0,092	0,092	0,092	0.092	0.092	0.092
Активное сопротивление r = rуд l, мОм	113	113	45,2	45,2	56,5	56,5
Реактивное сопротивление x = xуд l, мОм	1,84	1.84	0,736	0,736	0,92	0,92

Суммарные сопротивления составляют:

активное: ,

реактивное: ,

где r_Т и x_Т – соответственно активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности питающего трансформатора (таблица 1, приложение 1);

x_c - приведенное индуктивное сопротивление энергосистемы (находим из заданного соотношения x_с/x_т);

r_пк - переходное сопротивление контактов в местах соединения (принимаем равным 15мОм). Активным сопротивлением системы пренебрегаем.
Рассмотрение точки 1 на схеме (около двигателя)

Рассчитываем активное сопротивление до точки 1.
36,3+113+45,2+15=209,5 мОм

где, - активное сопротивление кабеля, соединяющего двигатель и шину;

- активное сопротивление кабеля, соединяющего шину и трансформатор;

Рассчитываем индуктивное сопротивление до точки 1.

6,6+66+1,84+0.736=75,176 мОм

где, - реактивное сопротивление кабеля, соединяющего двигатель и шину;

- реактивное сопротивление кабеля, соединяющего шину и трансформатор;

Тогда модуль полного сопротивления до точки КЗ составит:

.

z_кз1=√75,176²+209,5²=222,57 мОм



Рассмотрение точки 2 на схеме (около нагрузки)

Рассчитываем активное сопротивление до точки 2.

36,3+113+56,5+15=220,8мОм

где, - активное сопротивление кабеля, соединяющего нагрузку и шину;

- активное сопротивление кабеля, соединяющего шину и трансформатор;

Рассчитываем индуктивное сопротивление до точки 2.

66+6,6+1,84+0,92=75,36 мОм

где, - реактивное сопротивление кабеля, соединяющего нагрузку и шину;

- реактивное сопротивление кабеля, соединяющего шину и трансформатор;

Тогда модуль полного сопротивления до точки КЗ составит:

.

z_кз2=√75,36²+220,8²=233,3 мОм

Рассмотрение точки 3 на схеме (на выводах автоматического выключателя QF2)

Рассчитываем активное сопротивление до точки 3.

=36,3+15+113=164,3 мОм

где, - активное сопротивление кабеля соединяющего шину и трансформатор;

Рассчитываем индуктивное сопротивление до точки 3.

=66+6,6+1,84=74,44 мОм

где, - реактивное сопротивление кабеля соединяющего шину и трансформатор;

Тогда модуль полного сопротивления до точки КЗ составит:

.

z_кз3=√74,44²+164,3²=180,37 мОм



Расчет токов короткого замыкания (КЗ)

Рассмотрение точки 1 на схеме (около двигателя).

Ток трехфазного КЗ в месте установки двигателя ток находится как:

,



ток двухфазного КЗ: ,

А

ток однофазного КЗ :

,

r₁ и x₁- соответственно активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи

до точки КЗ;

r₀ и x₀ находятся как

,

r₀=36,3+4*113=488,3 (мОм)

,

x₀=66+4*1,84=73,36 (мОм)
где r_0Т и x_0Т - соответственно активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности трансформатора;

r_0к и x_0к - активное и индуктивное сопротивления кабелей, (r_0к = r_к и x_0к = x_к);

r_н.п и x_н.п. - активное и индуктивное сопротивления нулевого проводника, (находится также как и сопротивление кабеля).

r_0Т=36,3(мОм)

x_0Т=66(мОм)

 А
Рассмотрение точки 2 на схеме (около нагрузки).
Ток трехфазного КЗ ходится как:

, А
ток двухфазного КЗ , А
ток однофазного КЗ : ,

r₁=r_КЗ; x₁=x_КЗ

,

r₀=36,3+4*45,2=217,1 (мОм)

r_0Т=36,3мОм; r_0К= r_К; r_нп= r_К

,

x₀=66+4*0,736=68,9 (мОм)

x_0Т=66мОм; x_0К= x_К; x_нп= x_К

Рассмотрение точки 3 на схеме.
Ток трехфазного КЗ находится как:

, А

ток двухфазного КЗ

, А
ток однофазного КЗ : ,

r₁=r_КЗ; x₁=x_КЗ

,

r₀=36,3+4*56,5=262,3 (мОм)

r_0Т=36,3 мОм; r_0К= r_К; r_нп= r_К

,

x₀=66+4*0.92=69,68(мОм)

x_0Т=66 мОм; x_0К= x_К; x_нп= x_К




Определение ударного тока на выводах электродвигателя

Ударный ток КЗ находится из соотношения

,

где k_уд - ударный коэффициент, зависящий от отношения (X_т + X_к)/(R_т + R_к) и определяемый по кривым изменения ударного коэффициента рис.1.5 [метод]

находим k_уд=(X_т + X_к)/(R_т + R_к)=(66+1,84)/(36,3+113)=0,45

=0,45*√2*986,9=626,18А

Проверка условия нормального пуска двигателя
В условиях тяжелого пуска двигателя (длительность пуска > 5 с)

,

где I⁽³⁾_кз - ток трехфазного КЗ на двигателе.

При заданных данных получается:

986,9/86,12=11,45>3.5

условие тяжелого пуска двигателя выполняется.

1. 
   Выбор автоматических выключателей, магнитных пускателей, тепловых реле, предохранителей и других элементов цепи